曝氣生物濾池

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曝氣生物濾池是由滴濾池發(fā)展而來，屬于生物膜法范疇，起初用作三級(jí)處理，后發(fā)展成直接用于二級(jí)處理，自90年代初在歐洲建成1座采用該工藝的城市污水處理后，該工藝已在歐美和日本等發(fā)達(dá)廣為流行，目前上已3500多座大大小小的污水處理了這種技術(shù)。該工藝綜合了過濾、吸附和生物代謝等多種凈化，使其具、、處理、、流程簡(jiǎn)單、操作管理方便并可省去二沉池等特點(diǎn)。

曝氣生物濾池

曝氣生物濾池工藝解析

   曝氣生物濾池（ Biological Aerated Filter, 簡(jiǎn)稱BAF）技術(shù)是在充分吸取外曝氣生物濾池(BAF)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上而發(fā)展起來的，它的大特點(diǎn)是使用一種的球形陶粒填料，在其表面及開口內(nèi)腔空間生長微生物膜，污水由下向上流經(jīng)濾料層時(shí)，微生物膜吸收污水中的機(jī)污染物作為其自身新陳代謝的營養(yǎng)物質(zhì)，并在濾料層下部提供曝氣供氧的條件下，氣、水同為上向流態(tài)，使廢水中的機(jī)物得到好氧降解，并進(jìn)行硝化脫氮。它定期利用處理后的出水對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，排除濾料表面增殖的老化微生物膜，以微生物膜的活性。

   曝氣生物濾池處理污水的原理是反應(yīng)器內(nèi)濾料上所附生物膜中微生物氧化分解，濾料及微生物膜的吸附阻留和沿著水流方向形成的食物鏈分級(jí)捕食以及微生物膜內(nèi)部微環(huán)境的反硝化。

   根據(jù)曝氣生物濾池中的水流流向，其可分為上向流和下向流曝氣生物濾池，由于上向流曝氣生物濾池接近于理想濾池，所以在實(shí)際工程中較多。

   曝氣生物濾池反應(yīng)器為周期運(yùn)行，從開始過濾到反沖洗完畢為一個(gè)的周期。具體過程如下：

   經(jīng)預(yù)處理的污水從濾池底部進(jìn)入濾料層，濾料層下部設(shè)供氧的曝氣系統(tǒng)進(jìn)行曝氣，氣水為同向流。在濾池中，機(jī)物被微生物氧化分解，NH3-N被氧化成NO3-N；另外，由于在堆積的濾料層內(nèi)和微生物膜的內(nèi)部存在厭氧/缺氧環(huán)境，在硝化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)部分反硝化，從濾池上部的出水可直接排出系統(tǒng)。

   隨著過濾的進(jìn)行，由于濾料表面新產(chǎn)生的生物量越來越多，截留的SS不斷增加，在開始階段濾池水頭損失增加緩慢，當(dāng)固體物質(zhì)積累達(dá)到一定程度，使水頭損失達(dá)到限水頭損失或?qū)е耂S發(fā)生穿透，此時(shí)就必須對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，以除去濾床內(nèi)過量的微生物膜及SS，恢復(fù)其處理能力。

   曝氣生物濾池的反沖洗采用氣水聯(lián)合反沖，反沖洗水為經(jīng)處理后的達(dá)標(biāo)水，反沖洗空氣來自于濾板下部的反沖洗氣管。反沖洗時(shí)關(guān)閉進(jìn)水和工藝空氣，先單獨(dú)氣沖，然后氣水聯(lián)合沖洗，后進(jìn)行水漂洗。反沖洗時(shí)濾料層輕微膨脹，在氣水對(duì)濾料的流體沖刷和濾料間相互摩擦下，老化的生物膜與被截留的SS與濾料分離，沖洗下來的生物膜及SS隨反沖洗排水排出濾池，反沖洗排水回流至預(yù)處理系統(tǒng)。

性能特點(diǎn)：
1）生物濾池的處理效果非常好，在任何季節(jié)都能滿足嚴(yán)格的要求。
2）不產(chǎn)生二次污染。
3）微生物能夠依靠填料中的機(jī)質(zhì)生長，須另外投加營養(yǎng)劑。因此停工后再使用啟動(dòng)速度快，停機(jī)或停工1至2周后再啟動(dòng)能立即達(dá)到很好的處理效果，幾小時(shí)后就能達(dá)到處理效果。停止運(yùn)行3至4周再啟動(dòng)立即很好的處理效果，幾天內(nèi)恢復(fù)的處理效果。
4）生物濾池緩沖容量大，能自動(dòng)調(diào)節(jié)濃峰使微生物始終正常工作，耐沖擊負(fù)荷的。
5）運(yùn)行采用自動(dòng)控制，非常穩(wěn)定，須人工操作。易損部件少，維護(hù)管理非常簡(jiǎn)單，基本可以實(shí)現(xiàn)人管理，工人只需檢查是否機(jī)器發(fā)生故障。
6）生物濾池的池體采用組裝式，便于運(yùn)輸和安裝；在增加處理容量時(shí)只需添加組件，易于實(shí)施；也便于氣 分散條件下的分別處理。
7）此類過濾形式的生物濾池能耗非常，在運(yùn)行半年之后濾池的壓力損失也只500Pa左右。

曝氣生物濾池征：

（1）用粒狀填料作為生物載體，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。

（2）區(qū)別于一般生物濾池及生物濾塔，在去除BOD、氨氮時(shí)需進(jìn)行曝氣。

（3）高水力負(fù)荷、高容積負(fù)荷及高的生物膜活性。

（4）具生物氧化降解和截留SS的雙重功能，生物處理單元之后不需再設(shè)二次沉淀池。

（5）需定期進(jìn)行反沖洗，清洗濾池中截留的SS以及更新生物膜。

曝氣生物濾池

工藝特點(diǎn)

①一次性投資比傳統(tǒng)方法1/4；

②占用面積為常規(guī)工藝的1/10～1/5，運(yùn)行費(fèi)1/5；

③進(jìn)水要求懸浮物50～60mg/L，好與一級(jí)強(qiáng)化處理相結(jié)合，如采用水解酸化池；

④填料多為頁巖陶粒，直徑5mm，層高1.5～2m；⑤水往下、氣往上的逆向流可不設(shè)二沉池。

   曝氣生物濾池與普通活性污泥法相比，具機(jī)負(fù)荷高、（是普通活性污泥法的1/3）、（節(jié)約30%）、不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹、氧傳輸、等特點(diǎn)，但它對(duì)進(jìn)水SS要求較嚴(yán)（一般要求SS≤100mg/L好SS≤60mg/L），因此對(duì)進(jìn)水需要進(jìn)行預(yù)處理。同時(shí)，它的反沖洗水量、水頭損失都較大。

    曝氣生物濾池作為集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池)，具容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時(shí)間短，所需基建，：運(yùn)行，運(yùn)行少的特點(diǎn)。

問題前景

   作為一種嶄新的水處理工藝——曝氣生物濾池正處在推廣之中。根據(jù)研究和情況，今后仍很多問題待研究：

   生物膜的特點(diǎn)及其快速啟動(dòng)的方式；生物氧化功能和過濾功能之間的相互關(guān)系；反沖洗過程中生物膜的脫落規(guī)律；進(jìn)一步拓寬曝氣生物濾池的范圍，研究其在水深度處理、微污染水處理、難降解機(jī)物處理、溫污水的硝化、溫微污染水處理問題中如何與其他工藝相結(jié)合。

   曝氣生物濾池中核心介質(zhì)――濾料的研究也會(huì)促進(jìn)該工藝在的的范圍，BIOSTYR、Biofor兩種工藝功能比較強(qiáng)大，但在大范圍的仍存在問題，如轉(zhuǎn)利問題，再它們從投資上都比較大，這也阻礙了這兩種工藝在的大范圍的。